Uydu, genel tanımıyla herhangi bir cismin etrafında dönen nesnelere verilen addır. Örneğin, “Ay” Dünya’nın uydusudur. Bu doğrultuda, herhangi bir yörüngeye oturtularak gökyüzünde belirli bir enerji ile belirli bir süre çeşitli amaçlarla gökyüzüne fırlatılan teknolojik araçlara da uydu denir. Diğer bir ifadeyle Uydu yerden 36000 km uzakta uzayda bulunan bir nevi ayna görevi gören yerden aldığı sinyalleri tekrar daha geniş alanı kapsayarak aynı sinyali dünyaya gönderen cihaza uydu denir.

Uydu yer istasyonları, mobil uydu haberleşme sistemlerini oluşturan bölümlerden bir tanesidir. Uydu kümelerine gönderilen çağrılar bu istasyonlarda
işlenerek alıcıya ulaştırılır.

Yeryüzeyinden yaklaşık 36000 km yukarıdaki jeosenkron (yer sabit – yer ile birlikte hareket eden) haberleşme uyduları ile yer istasyonları arasındaki mesafe ise yaklaşık 42000 km civarındadır.

Her uyduya ekvatorun üzerinde dünya yüzeyinden yaklaşık 36,000 km yukarıdaki yörüngede bir boylam tahsis edilmiştir. Yer antenlerinin çoğunluğu izleme yapmayan antenler olduğu için, uydunun önemli miktarda hareket etmesi, uydunun hüzme pozisyonunu değiştirir. Bu durum istenen iletişimin bozulmasına ve kesilmesine neden olur. Bu nedenle yer uydu istasyonu, uydu yörüngesini sürekli kontrol ve kalibre eder.

Uydu telefonları birçok amaç için kullanılmaktadır. Bu altyapılar normal karasal hatların sunduğu telefon hizmetine ek olarak, kablolu hatların bulunmadığı, GSM hatlarının kapsama alanının dışında kalındığı yerlerde görüşme imkanı sağlamalarından ve en önemlisi de mobil kesintisiz telefon görüşmesine olanak vermesinden dolayı tercih edilir.

Uydu telefonu hizmetlerinin kullanım tipleri sabit veya mobil olarak ikiye ayrılmaktadır. Örneğin; özel sektörde veya kamu alanında faaliyet gösteren kurum/kuruluşlar acil durumlara karşı yaptıkları planlamalarına göre kriz yöneticilerine, genel merkez ve bölge yönetim merkezlerine mobil tip uydu telefonu hizmetlerini kurarak, kurum yetkililerinin ve kritik personelin haberleşmelerini sağlamaktadırlar. Mobil olarak sunulan bu haberleşme hizmeti dışında kriz yönetiminin de yapılacağı ofislerinde sabit uydu telefonu hizmeti ile haberleşme alt yapısı yedeklenerek kesintisiz haberleşme altyapısı sağlanmaktadır.

Bina ve araba içi gibi kapalı yerlerde uydu haberleşme hizmetlerinin kullanımı, harici anten aksesuarları ile mümkündür. Mobil olarak uydu telefonu kullanımı gökyüzünün görüleceği açık alanlara çıkılarak gerçekleştirilmektedir. Çünkü uydular üzerinden yeryüzüne gönderilen sinyaller beton, demir vb. yapılardan geçemez; yeryüzüne gönderilen sinyaller uydu ekipmanlarının algılayabileceği düzeydeki sinyal gücü ile iletilir.

Genellikle kullanılan uydu telefonu hizmetinin şebeke çalışma prensibi noktadan noktaya olarak tabir edilen çalışma tipidir. Aboneler uydu telefonundan uydu telefonuna aramalar yaparak hiçbir karasal bağlantı noktasına girmeden görüşmelerini kesintisiz bir şekilde gerçekleştirebilirler.

Uydu telefonu kullanımında kullanıcılara sunulan hizmetler

• Ses aktarımı,
• Kısa mesaj gönderimi ve alımı,
• Bulunduğu yerin koordinatlarını temin etme ve gönderme (GPS),
• Konferans görüşme.

Uydu yayınları çift yönlü (multicast) ya da tek yönlü (broadcast) yayınlar olmak üzere ikiye ayrılır. Çift yönlü sistemler uydu donanımı aracılığı ile yüksek hızlarda hem veri göndermenize hem de veri almanıza olanak tanırken tek yönlü yayınlar ise yüksek hızlarda fakat sadece veri yollamamıza veya sadece veri almamıza olanak sağlar. Tek yönlü uydu sisteminde verinin gönderilebilmesi için bir çevirmeli ağ, GPRS, EDGE vb. bağlantıya ihtiyaç duyulur.

Uydu internet hizmeti kullanım alanına göre karasal, denizcilik, havacılık ve endüstriyel alanlar olmak üzere kollara ayrılmaktadır.

Karasal alanda alınacak uydu internet hizmeti için kullanıcının 2 seçeneği bulunmaktadır. Bunlardan ilki hizmet istediği alana çanak anten eşliğinde modem altyapısı kurularak sabit ve yönlü bir anten desteği ile hizmet sunumu gerçekleştirilir. Diğer seçenek ise mobil-her an istediği yere götürebileceği uydu internet hizmetidir.

Yüksek hızlı uydu internet sistemleri (HTS) yaklaşık 8-9 yıl önce kullanılmaya başlanmıştır. Başlangıç kullanım yerleri Amerika da KA band, Güneydoğu Asya da ise KU band olarak gerçekleşmiştir. Yüksek hızda sunulan uydu internet hizmetlerinde dikkat çekici bir husus da bir firmadan hizmet alınırken kullanılan uydu ekipmanı başka bir firmadan hizmet alımı için kullanılamamaktadır. Yani hizmet sunan altyapı tedarikçiye özeldir.

Uydu internet hizmetinin en fazla ihtiyaç olduğu alanlardan biri de denizciliktir. Denizcilik şirketlerine ait gemiler şirket merkezleri ve acenteler vb. yerler ile görüşmelerini, mail gönderimlerini, internet üzerinden diğer kullanım ihtiyaçlarını denizlerde GSM haberleşme alt yapıları zayıf ve istenildiği gibi olmadığından veya genellikle açık denizlerde ve okyanuslarda kapsama alanı dışında kaldıklarından dolayı uydu teknolojileri üzerinden gerçekleştirir.

Denizcilik alanında kullanılan bu hizmet ile ilgili ekipman içerikleri de karasal alanda kullanılan uydu haberleşme ekipmanlarından farklıdır. Çünkü devamlı hareket eden deniz taşıtının uydu ile bağlantısı sürekli olmalıdır. Bu nedenle deniz taşıtına konulan uydu internet hizmet ekipmanına ait harici uydu anteni bağlantıyı sürekli sağlayacak tipte ve deniz taşıtı farklı yönlere hareket etse dahi devamlı sinyalleri takip edebilmelidir.

Günümüzde kullanılan marin uydu internet hizmetleri L band uydular üzerinden alınan broadband servisler ile yaklaşık 492 kbps veri hızı ile sağlanmaktadır. Diğer bir hizmet şekli ise daha yüksek internet hız taleplerini karşılamak amacıyla tesis edilen KA band hizmet içeriğidir. L band tip uydular üzerinden alınan hizmet için kullanılacak ekipman boyutları küçük ölçülerde ve ekonomik fiyatlarda iken KA bandında ekipman içerikleri daha büyük olup fiyat olarak da L banda göre daha pahalı bir hizmet sunmaktadır. Bu alanda kullanılan tüm tip uydu hizmetleri karasal alanda kullanılan uydu hizmetlerinin fiyatlarına göre de ciddi fiyat farklılıklarına sahiptir. Marin internet hizmeti için örnek sistem altyapısı aşağıda sunulmuştur. Ayrıca hâlen hem L band uydular üzerinden hizmet alımı 400 kbps için, hem de KU ve KA bantlarından daha yüksek hızda marin uydu internet hizmeti için uydu ekipmanı ekonomik ve küçüktür, hava şartlarından etkilenmez uydu kapsama sahası geniştir. KU ve KA band uydular üzerinden 512 kbps ve üzeri hız ile marin uydu internet kullanımı sağlayan uydu ekipmanı yüksek fiyatlı olup ekipman ölçüleri büyüktür. Hava şartlarından etkilenir uydu kapsama sahası ancak birden fazla uydu kümesi ile genişletilebilir.

Uydu internet hizmetinin kullanıldığı alanlardan biri de hava taşıtlarıdır. Ticari ve özel kullanım için dizayn edilmiş hava taşıtları, internet tabanlı tüm kullanımlarını uydu teknolojileri üzerinden gerçekleştirir. Bu alanda sunulacak ürünler ve hizmet içerikleri uluslararası mevzuatlara ve prosedürlere göre verilmektedir. Sistem içeriği olarak bakıldığında yukarıda sunmuş olduğumuz sistem şekillerinden çok farklı değildir. Ancak; ürün içeriği daha detaylı ve kullanım ücretleri diğer sistemlere göre (karasal ve marin) yüksektir.

Uydu internet haberleşme altyapısının ana omurgasını M2M (machine-to-machine) altyapısı oluşturur. Bu altyapıya dayalı olarak gerçekleştirilen millî projeler arasında RASAT, BİLSAT, GÖKTÜRK- 2 ve GÖKTÜRK-1 yer alır.

Uydu internet kullanımının diğer bir alanı da M2M çalışmalarıdır. Bu altyapı; işletmelerin sahalarda bulunan teknolojik alt yapıya sahip sistemleri üzerinden kablosuz bir şekilde merkezî bilgi takip merkezlerine veri aktarım teknolojisidir.

Uydu internet kullanımının diğer bir alanı da M2M çalışmalarıdır. Bu altyapı; işletmelerin sahalarda bulunan teknolojik alt yapıya sahip sistemleri üzerinden kablosuz bir şekilde merkezî bilgi takip merkezlerine veri aktarım teknolojisidir.

Elektrik üreten bir işletme, sahalardaki Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA/ Danışmalı Kontrol ve Veri Toplama Sistemi) sistemleri üzerinden GSM şebekesi marifeti ile verileri şirketin izleme merkezine aktararak, izleme merkezinde tüm verilerin lokasyon başına incelenmesini sağlayabilmektedir. Ancak işletmenin kırsal sahalarda bulunan alt yapılarındaki durumu takip etmeleri için ilgili veri aktarımını gerçekleştirirken telefon hizmetinde olduğu gibi uydu haberleşmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Çünkü takip edilmesi gerek veriler sürekli güncellenmeli ve süreklilik arz etmelidir. Kırsal alanlarda GSM kayıpları yaşandığından bu alanlardaki çalışmalar M2M uydu haberleşme hizmetleri üzerinden kesintisiz bir şekilde gerçekleştirilmektedir. 

RASAT Araştırma Uydusu, Türkiye’nin ve TÜBİTAK UZAY’ın BiLSAT uydusundan sonra sahip olduğu ikinci uzaktan algılama uydusudur. Yüksek çözünürlüklü optik görüntüleme sistemine ve Türk mühendislerce tasarlanıp geliştirilen yeni modüllere sahip olan RASAT, Türkiye’de tasarlanıp üretilen ilk yer gözlem uydusudur.TSK ve kamu kurum/kuruluşlarının görüntü ihtiyacını karşılamak amacıyla bir adet 2,5 m çözünürlüklü görüntü sağlayabilen uydu ve görüntülerin alınacağı, işleneceği ve uydunun kontrolünün yapılacağı bir adet yer istasyonu geliştirilmesi projesidir.

Araç takip teknolojilerin hepsi Global Konum Belirleme (GNSS: Global Navigation Satellite System) uyduları üzerinden bulundukları konum bilgisini alır. Global Konum belirleme Sistemleri olarak halen ABD’nin GPS (Global Positioning System), Rusya’nın GLONASS sistemi, Avrupa Birliğinin GALILEO sistemi, Çin’in Compass/BeiDou sistemi faal olarak hizmet sunmaktadır. Merkez bilgisayara veya diğer adı ile sunuculara gönderimleri GSM şebekesi üzerinden ya da yine uydu şebekesi marifeti ile gerçekleştirirler. Büyük yerleşim yerlerinde bu hizmetler genellikle GSM şebekesi üzerinden kullanılırken uluslararası nakliye hizmetleri için gidilen her yerde GSM olmayacağından ötürü genellikle sistem içeriği uydu tabanlı olması tercih edilmektedir. Uydu tarifeleri kullanım yapılan ülkeye göre değişmediğinden hem fiyat avantajı hem de kesintisiz veri aktarımını sağlamaktadır. GSM tabanlı araç takip sistemleri şebeke alt yapısı olmayan bir yere geldiğinde bir sonraki şebeke bağlantısı yapacağı yere kadar verileri depolar bağlantı sağladığında ise bilgilerin gönderimini gerçekleştirir. Uydu tabanlı sistemler bu gecikme yaşanmadan kesintisiz veri aktarımı gerçekleştirilebilmektedir. 

Telsiz kullanıcılarının hizmet almaları için sahalarda bulunan röle istasyonlarının birbirleri ile haberleşmesi için uydu internet hizmetinin kullanılma sebeplerinden biri iki röle istasyonunun veri aktarımı için birbirini göremediği coğrafi alanlar içindir. Röle istasyonu eğer diğer bir röleyi coğrafi yapı sonucu tepe, dağ, yüksek yapılar gibi nedenlerden göremiyor ise bağlantı uydu üzerinden diğer röle istasyonuna yapılarak sağlanır.

İlgili kuruluşlar izleyicilere yayınlarını birçok uydu platformu üzerinden yayın yaparak gerçekleştirmektedirler. Bu çerçevede diğer bir kullanım alanı ise canlı yayın ve görüntü aktarımlarıdır. Bu hizmeti kullanırken görüntü çekimini sağlayan kameraların dışında alınan görüntülerin kalite ve veri kaybı yaşamadan gönderilmesini sağlayan sıkıştırma yazılımları vardır. Alınan görüntüler kullanılacak data hızına göre sıkıştırılıp ilgili teknolojik ekipmanlar yardımı ile uydu üzerinden televizyonun yayın masasına gönderilmektedir. Bu sektörde canlı yayın araçları olarak bildiğimiz UPLINK araçları ile yayın yapılacak yerlere gidilerek gerekli çalışma gerçekleştirilebilirken, araçla gidilemeyecek yerler için de uydu internet ekipmanları ile hizmet sağlanabilmektedir.

Askerî amaçlı uydu haberleşme hizmetleri; ses-data-görüntülü haberleşme, istihbarat, konum belirleme, erken uyarı sistemleri altyapılarında kullanılmaktadır.

Askerî uydu haberleşme sistemler ile cepheden cepheye veya cepheden komuta merkezine uydu üzerinden telefon görüşmeleri gerçekleştirilebilirken, istihbarat amaçlı kullanılan uydular vasıtası ile inceleme ve gözetleme yapılacak yerlerin araştırılması yapılabilmektedir. 

Askerî olarak uydular üzerinden hizmet alımı, Dar Band Uydu Telekomünikasyonu, Geniş Bant Uydu Telekomünikasyonu, Korumalı Uydu Telekomünikasyonu olarak sınıflandırılır. Savunma sektöründe kullanılan uydular geniş band hizmetleri için X ve KA bandı, Mobil sistemler UHF bandı, Raduga ve Strela uyduları C bandında çalışmaktadır.

Dar band haberleşmesi uzun olmayan anlık cephe ile komuta merkezleri arasındaki görüşmeler için, Geniş bant yine cephe ile komuta merkezleri arasında görüntü, büyük dosyalar içeren resim vb. içeriklerin transferleri için, korumalı uydu haberleşmesinde ise kullanım uydular arası haberleşme ve hava taşıtları ile haberleşme için kullanılmaktadır. Hizmet alınan diğer bir uydu platformu keşif uyduları ile ilgilidir. Bu uydular üzerinden istihbarat amaçlı görüntüler ve erken uyarı sistemlerinde olduğu istihbari veriler aktarılır.

Türkiye’nin ilk askeri amaçlı uydusu GÖKTÜRK- 1 projesin Hava Kuvvetleri Komutanlığı‘nın projesi olarak, TAI A.Ş., ASELSAN A.Ş., TUBİ- TAK, UEKAE, ROKETSAN A.Ş., TR TECNOLOGY gibi Türk ortaklarının katılımı ve Thales Alenia pace sorumluluğunda gerçekleştirilmiştir. GÖKTÜRK-1 yakıtsız olarak yaklaşık 1070 kg kütleye sahiptir. Türkiye‘nin 2016 sonunda Fransız Guyanası‘nda bulunan Koruou Fırlatma Merkezi‘nden uzaya fırlattığı Göktürk-1 uydusu, 50 santimetreye kadar siyah beyaz, 2 metreye kadar ise renkli çözünürlükte görüntü çekerek Hava Kuvvetleri Komutanlığı‘na görüntüleri iletmektedir.

İstihbarat işlemleri kendi içinde elektronik istihbarat ve iletişim istihbaratı şeklinde ikiye ayrılmaktadır. Elektronik istihbarat; atış kontrol ve füze yönetim radarlarını dinlemek ve gelen yayınları analiz etmek için kullanılır. Örneğin; füze kontrol radarlarından alınacak sinyalleri tespit ederek erken uyarı sistem bilgilendirmesi yapar. Uydu üzerinden alınan diğer istihbarat hizmetlerinden olan iletişim istihbaratı ise; düşmanın yerinin belirlenmesi ve konuşmalarının dinlenmesi faaliyetlerini kapsar.